JP2009054843A - Device, method and program for process abnormality detection - Google Patents
Device, method and program for process abnormality detection Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009054843A JP2009054843A JP2007221036A JP2007221036A JP2009054843A JP 2009054843 A JP2009054843 A JP 2009054843A JP 2007221036 A JP2007221036 A JP 2007221036A JP 2007221036 A JP2007221036 A JP 2007221036A JP 2009054843 A JP2009054843 A JP 2009054843A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- abnormality
- abnormality detection
- process data
- rule
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、プロセスに関する異常を検出するプロセス異常検出装置および方法並びにプログラムに関する。 The present invention relates to a process abnormality detection apparatus, method, and program for detecting abnormality relating to a process.
半導体・液晶パネルをはじめとする各種の製品の製造プロセスは、製品の製造歩留まりを改善し、或いは歩留まりが良好な状態を維持するために、適切に管理されなければならない。 The manufacturing process of various products including a semiconductor / liquid crystal panel must be appropriately managed in order to improve the manufacturing yield of the product or maintain a good yield.
半導体デバイスは、100工程以上も有する半導体プロセスを経て製造され、また、複数の複雑な半導体製造装置を用いて製造される。そのため、各製造装置(プロセス装置)の状態を示すパラメータと各製造装置を用いて製造された半導体デバイスの特性との関係が明確には求められていないものが多数ある。一方、半導体プロセスは、製造された半導体デバイスの歩留まりが良くなるように、常に各工程を厳密に管理しなければならないという要求もある。 A semiconductor device is manufactured through a semiconductor process having 100 steps or more, and is manufactured using a plurality of complicated semiconductor manufacturing apparatuses. For this reason, there are many cases where a relationship between a parameter indicating the state of each manufacturing apparatus (process apparatus) and characteristics of a semiconductor device manufactured using each manufacturing apparatus is not clearly required. On the other hand, in the semiconductor process, there is also a demand that each process must always be strictly managed so that the yield of manufactured semiconductor devices is improved.
係る問題を解決するため、特許文献1に開示された発明では、プロセス実行時に発生する多岐にわたるプロセスデータと処理結果とを取得し、得られたプロセスデータから最小部分自乗法によりプロセスデータとその処理結果の相関のモデルを作成する。このモデルを用い、プロセス実行時に処理結果の予測を行なうことかできる。
特許文献1などに開示された従来の発明では、プロセス実行時に、上記のモデルを用いて1つの判定手段が処理結果の予測を行なうようにしていたため、たとえば、プロセスの実行結果である製品の状態と、プロセスを実行するプロセス装置側の状態といった多岐にわたる状態に対して適切に判定をするのは困難であった。
In the conventional invention disclosed in
また、特許文献1に開示された発明は、プロセス装置が正常に動作し、収集されたプロセスデータがプロセス装置におけるプロセス状態を正確に反映していることを前提としている。従って、例えばプロセス装置に実装したセンサ等が故障している場合、予測に使用されるプロセスデータの信頼性が無く、正しい予測ができない。同様に、プロセスを実行する機器に異常が生じている場合も、モデルを作成した際の状況と異なるので正しい予測ができない。
The invention disclosed in
この発明は、多岐にわたるプロセスに関する状態に対して、適切に異常の有無等の判定を行うことができるプロセス異常検出装置および方法並びにプログラムを提供することを目的とする。また、製品の異常の有無の判定結果に対する信頼性を高めることを他の目的とする。 It is an object of the present invention to provide a process abnormality detection apparatus, method, and program capable of appropriately determining the presence or absence of abnormality in various states related to processes. Another object of the present invention is to improve the reliability of the determination result of the presence or absence of product abnormality.
この発明による異常検出装置は、(1)1または複数の製造装置からなる製造システムにおいて、プロセス実行時に得られるプロセスデータに基づいてプロセスの異常を検出する異常検出装置であって、前記時系列のプロセスデータを記憶するプロセスデータ記憶手段と、そのプロセスデータ記憶手段に格納されたプロセスデータからプロセス特徴量を抽出するプロセスデータ編集手段と、プロセス特徴量から前記製造システムにおける異常検出を行なうための異常検出ルールを記憶する異常検出ルールデータ記憶手段と、前記異常検出ルールにより、前記プロセス特徴量から前記プロセスに関する異常の有無を判定する複数の異常判定手段と、を備え、前記複数の異常判定手段は、同時に実行可能に構成され、前記複数の異常判定手段のうちの少なくとも一つは、目的変数を必要とする異常検出ルールにより異常の有無を判定するものとし、前記複数の異常判定手段のうちの別の一つは、目的変数を必要としない異常検出ルールにより異常の有無を判定するものとした。 An abnormality detection apparatus according to the present invention is (1) an abnormality detection apparatus that detects a process abnormality based on process data obtained at the time of process execution in a manufacturing system including one or a plurality of manufacturing apparatuses, Process data storage means for storing process data, process data editing means for extracting process feature values from the process data stored in the process data storage means, and an abnormality for detecting an abnormality in the manufacturing system from the process feature values An abnormality detection rule data storage means for storing a detection rule; and a plurality of abnormality determination means for determining presence / absence of an abnormality related to the process from the process feature amount by the abnormality detection rule, the plurality of abnormality determination means Are configured to be executed simultaneously, and the plurality of abnormality determination means At least one of the plurality of abnormality determination means is determined by an abnormality detection rule that does not require an objective variable. The presence or absence of abnormality was determined.
複数の異常判定手段は、実施形態では、プロセス結果異常判定部24′と装置異常判定部24″と対応する。実施形態では、2つとしているが、3つ以上でももちろんよい。また、プロセスの異常は、単位対象品毎に検出するとよい。
In the embodiment, the plurality of abnormality determination units correspond to the process result
(2)目的変数を必要とする異常検出ルールは、プロセスを実行して得られる製品の異常の有無を判定するためのものとすることができる。 (2) An abnormality detection rule that requires an objective variable can be used to determine whether there is an abnormality in a product obtained by executing a process.
(3)目的変数を必要とする異常検出ルールは、プロセス実行結果の予測モデルとして部分最小自乗回帰モデル(PLS)を使用したものを含むようにするとよい。 (3) An abnormality detection rule that requires an objective variable may include a rule that uses a partial least square regression model (PLS) as a prediction model of a process execution result.
(4)目的変数を必要としない異常検出ルールは、プロセスを実行するための製造装置の異常の有無を判定するためのものとすることができる。 (4) An abnormality detection rule that does not require an objective variable can be used to determine whether there is an abnormality in the manufacturing apparatus for executing the process.
(5)目的変数を必要としない異常検出ルールは、主成分分析によるQ統計量およびまたはT2統計量を使用したものを含むようにするとよい。 (5) An abnormality detection rule that does not require an objective variable may include a rule using a Q statistic and / or T 2 statistic by principal component analysis.
(6)本発明に係るプロセス異常検出方法は、1または複数の製造装置からなる製造システムにおいて、プロセス実行時に得られるプロセスデータに基づいてプロセスの異常を検出するプロセス異常検出装置における方法であって、時系列のプロセスデータを取得してプロセスデータ記憶手段に格納するステップと、そのプロセスデータ記憶手段に格納されたプロセスデータからプロセス特徴量を抽出するステップと、その抽出したプロセス特徴量から前記プロセスに関する異常の有無を判定する異常判定ステップと、を実行するものであり、前記異常判定ステップは、目的変数を必要とする異常検出ルールにより異常の有無を判定する処理と、目的変数を必要としない異常検出ルールにより異常の有無を判定する処理と、を、それぞれ同時に実行するようにした。 (6) A process abnormality detection method according to the present invention is a method in a process abnormality detection apparatus that detects a process abnormality based on process data obtained during process execution in a manufacturing system including one or a plurality of manufacturing apparatuses. A step of acquiring time series process data and storing it in the process data storage means; a step of extracting process feature values from the process data stored in the process data storage means; and the process from the extracted process feature values An abnormality determination step for determining the presence or absence of an abnormality related to an abnormality, and the abnormality determination step does not require a process for determining the presence or absence of an abnormality according to an abnormality detection rule that requires an objective variable and an objective variable The process of determining the presence or absence of an abnormality according to the abnormality detection rule It was to be executed.
(7)また、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、そのプロセスデータ記憶手段に格納された時系列のプロセスデータからプロセス特徴量を抽出するプロセスデータ編集手段、目的変数を必要とする異常検出ルールにより、前記プロセス特徴量から前記プロセスに関する異常の有無を判定する異常判定手段、その異常判定手段と同時に実行され、目的変数を必要としない異常検出ルールにより、前記プロセス特徴量から前記プロセスに関する異常の有無を判定する別の異常判定手段、として機能させるようにした。 (7) Further, the program according to the present invention includes a process data editing means for extracting a process feature amount from time-series process data stored in the process data storage means, and an abnormality detection rule requiring an objective variable. By means of an abnormality determination means for determining the presence or absence of an abnormality related to the process from the process feature value, an abnormality detection rule that is executed simultaneously with the abnormality determination means and does not require an objective variable, the abnormality of the process related value is detected from the process feature value. It was made to function as another abnormality determination means for determining the presence or absence.
異常検出ルールデータ記憶手段は、実施形態の異常検出要因分析ルールデータ記憶部に対応する。目的変数を必要とする異常検出ルールにより異常の有無を判定する異常判定手段は、実施形態のプロセス結果異常判定部24′に対応し、目的変数を必要としない異常検出ルールにより異常の有無を判定する異常判定手段は、実施形態の装置異常判定部24″に対応する。
The abnormality detection rule data storage means corresponds to the abnormality detection factor analysis rule data storage unit of the embodiment. The abnormality determination means for determining the presence / absence of an abnormality by an abnormality detection rule that requires an objective variable corresponds to the process result
なお、Q統計量およびまたはT2統計量は、単位対象品毎に算出され、Q統計量およびまたはT2統計量があらかじめ指定された回数分連続して異常と判定された場合に前記製造装置の異常を通知する手段を備えると良い。また、異常判定手段は、Q統計量およびまたはT2統計量により製造装置が正常と判定された場合に、製品に対する異常の有無の予測が有効とすることができる。この場合に、異常判定手段は、製品に対する有効な予測が、あらかじめ指定された回数分連続して異常と判定された場合に製品の異常予測を通知するようにするとよい。連続した異常かどうかの判断を行なうようにした場合、単発の(偶然の)異常を排除することができる。更に、異常の有無に加え、異常要因を求める機能を付加すると好ましい。 Note that the Q statistic and / or the T 2 statistic are calculated for each unit target product, and when the Q statistic and / or the T 2 statistic are determined to be abnormal continuously for the number of times designated in advance, the manufacturing apparatus It is preferable to provide means for notifying the abnormality. Moreover, the abnormality determination means can validate the presence / absence of an abnormality in the product when the manufacturing apparatus is determined to be normal based on the Q statistic and / or the T 2 statistic. In this case, the abnormality determination unit may notify the product abnormality prediction when the effective prediction for the product is determined to be abnormal continuously for the number of times designated in advance. When it is determined whether there is a continuous abnormality, a single (accidental) abnormality can be eliminated. Furthermore, it is preferable to add a function for obtaining an abnormality factor in addition to the presence or absence of abnormality.
本発明では、目的変数を必要とする異常検出ルールを用いて行なう異常判定処理と、目的変数を必要としない異常検出ルールを用いて行なう異常判定処理を同時に行なうことができる。このように、異なる種類の異常検出ルールを用いることで、多岐にわたる種類の状態についての異常判定を行なうことができる。しかも、各異常判定処理を同時に実行できるので、迅速に判定できる。 In the present invention, the abnormality determination process performed using the abnormality detection rule that requires the objective variable and the abnormality determination process performed using the abnormality detection rule that does not require the objective variable can be performed simultaneously. As described above, by using different types of abnormality detection rules, it is possible to perform abnormality determination for various types of states. In addition, since each abnormality determination process can be executed simultaneously, it can be determined quickly.
一例としては、予測値に基づく製品の異常判定と、より広範なプロセスデータに基づく装置状態の監視を同時に行なうことができる。このように、異なる観点による同時監視は、異常検出の精度が向上する。さらに一部が異なるモデルを複数登録し同時に実行させその結果を比較することにより、製品の品質に影響を与える要件の抽出なども容易に行なえる。 As an example, product abnormality determination based on predicted values and device status monitoring based on a wider range of process data can be performed simultaneously. Thus, the simultaneous monitoring from different viewpoints improves the accuracy of abnormality detection. Furthermore, by registering multiple models with different parts and executing them simultaneously and comparing the results, requirements that affect the quality of the product can be easily extracted.
製造プロセスによって製造される対象品には、半導体,FPD(フラットパネルディスプレイ:液晶,PDP,EL,FEDなどを用いるディスプレイ)が含まれる。「単位対象品」は、1枚の半導体ウエハ、1枚のガラス基板のような通常の計数単位で把握される対象品でもよいし、これらの製品の1ロットのような製品のグループ単位で把握される対象品でもよいし、大判のガラス基板上に設定された領域のような製品の部分を単位とする対象品でもよい。異常通知情報の出力は、表示装置に出力したり、メール送信等により通知したり、記憶装置に保存するなど各種の処理を含む。「製品の異常」は、実施形態では予測値状態の異常に対応し、「製造装置の異常」は、実施形態では、プロセス状態の異常に対応する。製造装置(プロセス装置)の異常は、当該装置のプロセスを実行するための装置の故障や、当該装置に組み込まれたセンサの異常などの、その製造装置から得られたプロセスデータに異常を生じる場合を含む。 Target products manufactured by the manufacturing process include semiconductors and FPDs (flat panel displays: displays using liquid crystal, PDP, EL, FED, etc.). “Unit target product” may be a target product grasped in a normal counting unit such as one semiconductor wafer, one glass substrate, or grasped in a group unit of products such as one lot of these products. The target product may be a target product that is a unit of a product such as a region set on a large glass substrate. The output of the abnormality notification information includes various processes such as output to a display device, notification by mail transmission or the like, and saving in a storage device. The “product abnormality” corresponds to an abnormality in the predicted value state in the embodiment, and the “abnormality in the manufacturing apparatus” corresponds to an abnormality in the process state in the embodiment. An abnormality of a manufacturing apparatus (process apparatus) causes an abnormality in process data obtained from the manufacturing apparatus, such as a malfunction of an apparatus for executing the process of the apparatus or an abnormality of a sensor incorporated in the apparatus. including.
本発明は、目的変数を必要とする異常検出ルールを用いて行なう異常判定処理と、目的変数を必要としない異常検出ルールを用いて行なう異常判定処理を同時に行なうようにしたため、多岐にわたるプロセスに関する状態に対して、適切に異常の有無等の判定を行うことができる。 In the present invention, the abnormality determination process performed using the abnormality detection rule that requires the objective variable and the abnormality determination process performed using the abnormality detection rule that does not require the objective variable are performed at the same time. On the other hand, it is possible to appropriately determine whether or not there is an abnormality.
図1は、本発明の好適な実施形態である異常検出装置を含む製造システムを示す。この製造システムは、プロセス装置1,異常検出装置20及び異常表示装置2を含む。これらの装置は、生産管理情報よりも詳細なプロセス関連情報を高速にやりとりするための装置用ネットワークであるEES(Equipment Engineering System)ネットワーク3によって相互に接続されている。図示は省略されているが、EESネットワーク3には、プロセス装置1より前の段階、及びプロセス装置1より後の段階で用いられる他のプロセス装置や検査装置も接続されている。さらに、このシステムは、MES(Manufacturing Execution System)を含む生産管理システム4及びこの生産管理システム4と接続された生産管理情報を伝送するMES系ネットワーク5を含んでいる。EESネットワーク3とMES系ネットワーク5とは、ルータ6を介して接続されている。MES系ネットワーク5上に存在する生産管理システム4は、ルータ6を経由して、EESネットワーク3上の各装置にアクセスすることができる。
FIG. 1 shows a manufacturing system including an abnormality detection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. This manufacturing system includes a
この製造システムは、例えば、半導体や液晶パネルを製造するもので、プロセス装置1が半導体等を製造するためのプロセス(ウエハに対する成膜処理等)を実行する。半導体製造プロセスや液晶パネル製造システムにおいては、処理対象のウエハやガラス基板(以下、「ウエハ」)は、カセット7内に所定枚数セットされ、カセット単位で移動されるとともに、プロセス装置1で所定の処理が行なわれる。1つの製品を製造する場合、複数のプロセス装置1においてそれぞれ所定の処理が実行される。その場合、プロセス装置間の移動も、カセット単位で行なわれる。カセット7に実装された所定枚数のウエハが同一のロットとなる。
This manufacturing system manufactures a semiconductor and a liquid crystal panel, for example, and the
この実施形態の半導体製造システムでは、個々のウエハごとに管理する必要から、各ウエハごとに製品IDが付与される。この製品IDは、例えばロットIDと、そのロット内の識別番号を結合することにより、設定できる。すなわち、仮にロットIDが「0408251」で、ロット内にセット可能な枚数が1桁とすると、ロット内の2番目のガラス基板(ロット内の識別番号は「2」)の製品IDは、下一桁にロット内の識別番号を付加した「04082512」と設定することができる。 In the semiconductor manufacturing system of this embodiment, since it is necessary to manage each wafer, a product ID is assigned to each wafer. This product ID can be set, for example, by combining a lot ID and an identification number in the lot. That is, if the lot ID is “0408251” and the number of sheets that can be set in the lot is one digit, the product ID of the second glass substrate in the lot (the identification number in the lot is “2”) is It can be set to “04082512” with the identification number in the lot added to the digit.
もちろん、タグ7aに、ロットIDに替えて、或いはロットIDとともに収納された全てのウエハについての製品IDを記録しておき、プロセス装置1(プロセスデータ収集装置12)は、タグ7aに格納された全ての製品IDを取得するようにしてもよい。また、カセット7にセットするウエハが1枚の場合には、タグ7aに記録したIDが、そのまま製品IDとして使用できる。なお、ロット単位で解析をする場合には、製品IDの取得や、ロットIDに基づく製品IDの作成は不要である。
Of course, the product ID for all wafers stored in place of the lot ID or together with the lot ID is recorded in the
カセット7には、RF−ID(radio frequency identification)タグ7aが取り付けられている。タグ7aは、プロセス装置1に連結されたRF−IDリードライトヘッド8との間で電磁結合をし、非接触で任意のデータを読み書きされるものであり、データキャリアとも呼ばれる。タグ7aには、ロットID(製品IDの基となるロットID或いは製品ID自体)と、前段装置の出庫時刻等の情報が格納される。
An RF-ID (radio frequency identification)
プロセス装置1は、MES系ネットワーク5からルータ6経由で生産管理システム4から送られてきたレシピIDを取得する。プロセス装置1は、レシピIDと実際に行なうプロセスとの対応テーブルなどを持っており、取得したレシピIDに応じたプロセスを実行する。プロセス装置1は、それぞれの装置を識別するための装置IDが設定されている。
The
プロセス装置1は、プロセスデータ収集装置12を内蔵する。このプロセスデータ収集装置12は、EESネットワーク3に接続されている。プロセスデータ収集装置12は、プロセス装置1においてプロセスが実行されている期間中或いは待機中に、プロセス装置1の状態に関連する情報であるプロセスデータを時系列に収集する。プロセスデータは、例えば、プロセス装置1の動作時の電圧,電流や、あるプロセスを実行するプロセス装置1を出庫してから次のプロセスを実行するプロセス装置1に投入されるまでの滞留時間などがある。また、プロセス装置1がプラズマチャンバーを備え、ウエハに対して成膜処理をする装置の場合、そのプラズマチャンバー内の圧力や、プラズマチャンバーに供給するガス流量や、ウエハ温度やプラズマ光量等がある。プロセス装置1は、これらのプロセスデータを検出するための検出装置を備え、その検出装置の出力が、プロセスデータ収集装置12に与えられる。
The
プロセスデータ収集装置12は、RF−IDリードライトヘッド8を介してタグ7aから読み取った前段装置の出庫時刻と現在ウエハがセットされているプロセス装置1への投入時刻とを収集する。これらの出庫時刻と投入時刻の差をとることにより、前段装置からの滞留時間を算出することができる。また、RF−IDリードライトヘッド8は、必要に応じてプロセス装置1からウエハを出庫する際に出庫時刻等をタグ7aへ書き込む。
The process
プロセスデータ収集装置12は、通信機能を備えている。プロセスデータ収集装置12は、プロセス装置1において発生したあらゆるプロセスデータを収集し、収集したプロセスデータに製品IDと装置IDとを対応付けてEES系ネットワーク3に出力する。収集するデータの種類は、上記のものに限るものではなく、さらに多くの情報を取得することも妨げない。
The process
異常検出装置20は、ハードウェアの観点からは一般的なパーソナル・コンピュータであり、Windows(登録商標)などのオペレーティング・システム上で稼動するアプリケーション・プログラムによって、本装置の各機能が実現されている。
The
図2は、主として異常検出装置20の内部構成を示している。異常検出装置20は、プロセスデータ収集装置12から送られてきたプロセス装置1のプロセスデータを格納するプロセスデータ記憶部21と、プロセスデータ記憶部21に格納された各種のプロセスデータからプロセス特徴量を算出するプロセスデータ編集部22と、プロセスデータ編集部22が算出したプロセス特徴量を格納するプロセス特徴量データ記憶部23と、プロセス特徴量データ記憶部23に格納されたプロセス特徴量データに基づいて異常の有無を判定する異常判定部24と、異常判定部24で異常と判定されたウエハについてのプロセスデータを記憶する異常プロセスデータ記憶部27と、異常判定部24の判定結果を記憶する判定結果データ記憶部28と、異常判定部24で判定処理を行なう際に使用する異常検出要因分析ルールを記憶する異常検出要因分析ルールデータ記憶部26と、その異常検出要因分析ルールデータ記憶部26にアクセスして異常検出要因分析ルールの追加・変更を行なう異常検出要因分析ルール編集部25と、を備えている。各記憶部は、異常検出装置20の外部の記憶装置(データベース20a)に設定してもよいし、内部記憶装置に設けてもよい。
FIG. 2 mainly shows the internal configuration of the
図3(a)に示すように、プロセスデータ記憶部21に格納されるプロセスデータは、製品IDと装置IDとに関連付けられる。プロセスデータは、プロセスデータ収集装置12が収集した各種のプロセスデータに加え、そのプロセスデータを収集した日時情報(日付+時刻)も含む。各プロセス装置用のプロセスデータ記憶部21には、製品IDごとに、日時情報に従って時系列にプロセスデータが格納される。図1では、1つのプロセス装置1のプロセスデータが異常検出装置20に与えられ、そのプロセスデータに基づいて異常分析をする例を示したが、製品が複数のプロセス装置を経由している場合において、係る複数のプロセス装置で得られたプロセスデータを異常検出装置20に与えるようにしても良い。その場合、上記の各データが装置の数分だけ作成される。
As shown in FIG. 3A, the process data stored in the process
プロセスデータ記憶部21は、リングバッファ等の一時記憶手段から構成され、プロセス終了後の所定のタイミングでプロセスデータを削除(新たなプロセスデータを上書き)するようにしている。このプロセスデータ記憶部21は、プロセス装置1(データ収集装置12)ごとに用意し、同一のプロセス装置1から収集されたプロセスデータは、一意に関連づけられたプロセスデータ記憶部11に時系列に格納される。もちろん、各プロセス装置1(データ収集装置12)から取得したプロセスデータを、1つのプロセスデータ記憶部21に混在して格納するようにしてもよい。その場合には、装置IDなどのプロセス装置の識別情報を関連づけて格納する。
The process
プロセスデータ編集部22は、プロセスデータ記憶部21に格納された時系列のプロセスデータを呼び出し、枚葉毎のプロセス特徴量を算出する。プロセス特徴量は、例えば、同一の製品IDについてのプロセスデータのピーク値,総和,平均値等のプロセスデータの値から算出するものに限らず、プロセスデータの値が設定された閾値を超えている時間等の各種のものがある。
The process
プロセスデータ編集部22は、生産管理システム4から出力されるレシピIDを製品ID並びに装置IDとともに取得する。レシピは、予め決められたプロセス装置に対する命令や設定、パラメータのセットで、処理対象や工程、装置の違いにより複数持ち、生産管理システム4で管理される。それぞれのレシピには、レシピIDが付与される。プロセス装置1で処理されるウエハに対するレシピは、装置IDと製品IDとレシピIDとにより特定される。
The process
プロセスデータ編集部22は、図3(b)に示す製品IDと装置IDとレシピIDとのセットを以下に示す手順で取得する。まず、プロセスデータ編集部22は、生産管理システム(MES)4にアクセスし、分析対象のウエハの製品IDと、プロセス装置1を特定する装置IDをキーにし、対応するレシピIDを検索する。次いで、プロセスデータ編集部22は、その検索したレシピIDを生産管理システム4から直接、或いは、プロセスデータ収集装置12経由で取得する。プロセスデータ収集装置12経由で取得する場合、プロセスデータ収集装置12は、進行中のプロセスのレシピIDを生産管理システム(MES)4から取得し、プロセス装置1の装置IDとプロセスデータとを併せて異常検出装置20へ渡すようにしてもよい。
The process
プロセスデータ編集部22は、製品IDと装置IDをキーにして、算出したプロセス特徴量データと、取得したレシピIDとを結合し、その結合したデータを対応する装置ID用のプロセス特徴量データ記憶部23に格納する。よって、プロセス特徴量データ記憶部23のデータ構造は、図3(c)に示すようになる。
The process
異常検出要因分析ルール編集部25は、モデル化装置14や人手による解析によって得られたモデルを取得し、プロセス並びに装置の異常を検出したり異常の要因を分析したりするための異常検出ルールと要因分析ルールを含む異常検出要因分析ルールを定義し、異常検出要因分析ルールデータ記憶部26に格納する。モデル化装置14は、例えば特開2004−186445号公報に開示されたデータマイニングを利用したモデル化装置等を用いることができる。ここでデータマイニングとは、大規模なデータベースからルールやパターンを抽出する手法であり、その具体的な手法としては、決定木分析と呼ばれる手法及び回帰木分析と呼ばれる手法等が知られている。
The abnormality detection factor analysis
さらに異常検出要因分析ルール編集部25は、異常検出要因分析ルールに対応する異常通知情報も登録する。これにより、異常検出要因分析ルールデータ記憶部26のデータ構造は、図4に示すように、各プロセス装置の装置IDと、各プロセス装置のレシピIDと、異常検出要因分析ルールと、異常通知情報と、を関連付けたテーブル構造となる。
Furthermore, the abnormality detection factor analysis
異常通知情報は、異常検出要因分析ルールに基づいて判定された結果を表示する異常表示装置2や、判定結果を通知する通知先等の出力先を特定する情報と、具体的な通知内容がある。通知先は、例えば、担当者のメールアドレスなどである。異常表示装置2と通知先の両方を登録しても良いし、一方のみを登録しても良い。出力先を複数設けた場合、例えば、判定により求められる異常の度合いや異常箇所などで分類し、分類に応じて振り分けることができる。異常表示装置,通知先、通知内容は、ひとつの分類に対し、複数指定することができる。異常検出要因分析ルールは、重線形回帰,PLS線形回帰,決定木,マハラノビスの距離,主成分分析,移動主成分分析,DISSIM,Q統計量、T2統計量などの手法を組み合わせて使用することができる。
The abnormality notification information includes an
この異常検出要因分析ルールは、プロセス特徴量から製品の異常の有無と、プロセス装置自体の異常の有無と、を検出するためのルールである。製品の異常の有無を予測するための異常検出要因分析ルールは、目的変数を必要とするルールを用い、プロセス特徴量に基づいて演算処理する異常判定式と、その異常判定式により求めた値(y)が異常を生じているか否かを決定する判定条件と、を備えている。また、異常検出として、PLS(Partial Least Squares)法を利用することで、異常要因分析を行なうことができる。異常要因分析は、異常要因データを求めるものである。異常要因データは、プロセスデータまたはその特徴量を示す名称と寄与率データを含む。 This abnormality detection factor analysis rule is a rule for detecting the presence / absence of an abnormality of a product and the presence / absence of an abnormality of the process apparatus itself from the process feature quantity. The anomaly detection factor analysis rule for predicting the presence or absence of product anomalies uses a rule that requires an objective variable, an anomaly judgment formula that performs arithmetic processing based on the process feature value, and a value obtained from the anomaly judgment formula ( and a determination condition for determining whether or not y) is abnormal. Also, abnormality detection can be performed by using a PLS (Partial Least Squares) method as abnormality detection. The abnormality factor analysis is to obtain abnormality factor data. The abnormality factor data includes process data or a name indicating the feature amount and contribution rate data.
寄与率データは、その異常に対して、どのプロセスデータやその特徴量がどのくらい影響を与えているかを表わすデータである。寄与率データの数値が大きいほど当該異常に対する影響度合いが大きい、すなわち当該異常をもたらした原因の可能性が高いと言える。異常要因分析により算出される寄与率データの値の上位N個(例えば、5個)までの寄与率データを含む異常要因データを抽出する。作業員は、抽出された異常要因データに基づき、異常が検出されたときの対処時に、どのプロセスデータをチェックすればよいかがわかる。 The contribution rate data is data representing how much process data and its feature amount influence the abnormality. It can be said that the greater the numerical value of the contribution rate data, the greater the degree of influence on the abnormality, that is, the higher the possibility of the cause of the abnormality. Abnormality factor data including up to the top N (for example, five) contribution rate data values of the contribution rate data calculated by the abnormality factor analysis is extracted. Based on the extracted abnormality factor data, the worker knows which process data should be checked when dealing with an abnormality detected.
本実施形態では、異常要因データを決定するための寄与率を、PLS(Partial Least Squares)法により得られた回帰式より求めるようにした。このPLS法により得られる回帰式を下記に示す。
y=b0+b1*x1+b2*x2+……+b(n−1)*x(n−1)+bn*xn
In the present embodiment, the contribution rate for determining the abnormality factor data is obtained from a regression equation obtained by the PLS (Partial Last Squares) method. The regression equation obtained by this PLS method is shown below.
y = b0 + b1 * x1 + b2 * x2 + ... + b (n-1) * x (n-1) + bn * xn
上記の式において、x1,x2,……xnが、それぞれプロセス特徴量であり、b0,b1,b2,……bnは、係数である。b1,b2,……bnは、各プロセス特徴量の重み度である。上記の回帰式により求めたyの値がしきい値を越えた場合に異常と判定される。 In the above equations, x1, x2,... Xn are process feature quantities, and b0, b1, b2,. b1, b2,..., bn are the weights of each process feature amount. When the value of y obtained by the above regression equation exceeds the threshold value, it is determined as abnormal.
このPLS法を利用して各プロセス特徴量の寄与率を求めるには、以下のようにする。まず、各変数(x1,x2,……xn)がいずれも平均値を示すときのPLS予測値をYとする。そして、実際に取得したプロセス特徴量を各変数に代入して求めたyとの差であるy−Yの大きさに各項がどれだけ寄与したかを評価する。つまり、各変数の平均値をX1,X2,……Xnとすると、上記の式の各項の値は、下記のようになる。
b1(x1−X1)、b2(x2−X2)、・・・・、bn(xn−Xn)
このように、平均値と実測値の差分に、さらに係数を乗算した値を求めた各項の値を、各プロセス特徴量の寄与率データとした。要因分析を行なった結果、どのプロセス特徴量が問題であるかを特定することができる。
In order to obtain the contribution ratio of each process feature amount using the PLS method, the following is performed. First, assume that the PLS predicted value when each variable (x1, x2,... Xn) shows an average value is Y. Then, how much each term contributes to the magnitude of yY, which is the difference from y obtained by substituting the actually acquired process feature quantity into each variable, is evaluated. That is, assuming that the average value of each variable is X1, X2,... Xn, the value of each term in the above equation is as follows.
b1 (x1-X1), b2 (x2-X2), ..., bn (xn-Xn)
As described above, the value of each term obtained by multiplying the difference between the average value and the actual measurement value by the coefficient is used as contribution rate data of each process feature amount. As a result of the factor analysis, it is possible to identify which process feature quantity is a problem.
プロセス装置(プロセス状態)の異常の有無の判定は、目的変数のないルールとなるQ特徴量とT2統計量とを用いる。すなわち、主成分分析(Principal Component Analysis:PCA)を利用して管理限界(正常空間)設定し、モデル構築用データ(プロセス特徴量データ+検査データ)を使用して得られた値を参考に閾値とする。そして、運用時(異常検出時)は上記閾値からリアルタイム(枚葉毎)にプロセス状態が正常かどうか判断する。ここで、Q特徴量並びにT2統計量は、それぞれ下記式により求められる。
ここで、xpは、第p変数の値であり、Xpは第p変数の平均値である。trは、主成分分析における第r主成分得点であり、Rは、採用された主成分の数である。そして、求めたQ特徴量やT2統計量の値が、予め設定した閾値を超えた場合には、異常が生じていると判定できる。 Here, xp is the value of the p-th variable, and Xp is the average value of the p-th variable. tr is the r-th principal component score in the principal component analysis, and R is the number of adopted principal components. Then, when the obtained Q feature value or T 2 statistic value exceeds a preset threshold value, it can be determined that an abnormality has occurred.
このPCAを用いたプロセス装置の異常判定においても、異常要因分析を行なうことができる。すなわち、異常要因データは、異常が検出されても異常箇所を一義的に特定できない場合、その異常に対して、どのプロセスデータやそのプロセス特徴量がどのくらい影響を与えているかを表わすデータである。異常要因データは、プロセスデータまたはプロセス特徴量を示す名称と寄与や影響度合いを表わす数値からなる。数値が大きいほど当該異常に対する影響度合いが大きい、すなわち当該異常をもたらした原因の可能性が高いと言える。 The abnormality factor analysis can also be performed in the abnormality determination of the process apparatus using the PCA. In other words, the abnormality factor data is data representing how much process data and the process feature amount affect the abnormality when the abnormality location cannot be uniquely identified even when the abnormality is detected. The abnormality factor data includes a name indicating process data or a process feature amount and a numerical value indicating a contribution and an influence degree. It can be said that the greater the numerical value, the greater the degree of influence on the abnormality, that is, the higher the possibility of the cause of the abnormality.
寄与データは、その異常に対して、どのプロセスデータやその特徴量がどのくらい影響を与えているかを表わすデータである。寄与データの数値が大きいほど当該異常に対する影響度合いが大きい、すなわち当該異常をもたらした原因の可能性が高いと言える。異常要因分析により算出される寄与データの値の上位M個(例えば、5個)までの寄与データを含む異常要因データを抽出する。作業員は、抽出された異常要因データに基づき、異常が検出されたときの対処時に、どのプロセスデータをチェックすればよいかがわかる。なお、Mの値は、上述したPLSに基づく異常要因分析におけるそれと同じでも良いし異ならせても良い。 The contribution data is data representing how much process data and its feature amount influence the abnormality. It can be said that the greater the value of the contribution data, the greater the degree of influence on the abnormality, that is, the higher the possibility of the cause of the abnormality. Abnormality factor data including up to M (for example, five) contribution data values of contribution data calculated by the abnormal factor analysis is extracted. Based on the extracted abnormality factor data, the worker knows which process data should be checked when dealing with an abnormality detected. Note that the value of M may be the same as or different from that in the above-described abnormality factor analysis based on PLS.
本実施形態では、この異常要因を特定する場合にも、主成分分析を利用する。つまり、複数のプロセスデータ(プロセス特徴量)を各変数として主成分分析を行ない、下記式に基づきQ統計量,T2統計量,並びに各変数の各統計量に対する寄与を算出する。
上記のQ統計量寄与を求める演算式は、第p変数のQ統計量に対する寄与を求める式である。Q統計量は各変数の二乗予測誤差の和であることから、当該式により第p変数の寄与を求めることができる。そして、この寄与が正常時に比べて極端に大きくなっている変数があった場合、その変数が異常に関係していると判断できる。各変数の正常時の寄与の値は、予め求めておき、異常検出要因分析ルールの一つの要素として登録しておく。正常時の各変数の寄与は、各変数ごとに異なることが予測されるため、例えば、算出した判定対象のワークのプロセス特徴量に基づいて求めた全ての変数の寄与を、対応する正常時の寄与でそれぞれ除算して正規化を図り、その正規化した値同士を比較し、その値が高いもの上位M個を異常要因と特定することができる。 The arithmetic expression for determining the Q statistic contribution is an expression for determining the contribution of the p-th variable to the Q statistic. Since the Q statistic is the sum of the squared prediction errors of each variable, the contribution of the p-th variable can be obtained from this equation. If there is a variable whose contribution is extremely larger than that in the normal state, it can be determined that the variable is related to abnormality. The normal contribution value of each variable is obtained in advance and registered as one element of the abnormality detection factor analysis rule. Since the contribution of each variable at normal time is predicted to be different for each variable, for example, the contributions of all variables obtained based on the calculated process feature values of the workpiece to be judged are By dividing each by contribution, normalization is performed, and the normalized values are compared with each other, and the top M items having higher values can be identified as abnormal factors.
同様に、T2統計量寄与を求める演算式は、第p変数のT2統計量に対する寄与を求める式である。tは、主成分特定からなるベクトルであり、vpは負荷量行列の第p行(第p変数に関する係数ベクトル)の配置ベクトルである。これも、Q統計量の場合と同様に、正常時における各変数の寄与を求めておき、正常時のものと大きく異なる寄与となった変数を抽出し、異常要因とする。このように、要因分析を行なった結果、どのプロセス特徴量が問題であるかを特定することができる。 Similarly, arithmetic expression for obtaining the T 2 statistic contribution is an equation for obtaining the contribution to T 2 statistic of the p variables. t is a vector composed of principal component identification, and vp is an arrangement vector of the p-th row (coefficient vector related to the p-th variable) of the load matrix. Similarly to the case of the Q statistic, the contribution of each variable at the normal time is obtained, and the variable having a contribution greatly different from that at the normal time is extracted and set as an abnormal factor. As described above, as a result of the factor analysis, it is possible to identify which process feature amount is a problem.
この寄与を用いた要因分析は、具体的な異常箇所までは特定できないもののも、複数の異常要因をリストアップすることができる。 The factor analysis using this contribution can list a plurality of abnormal factors, although it cannot identify a specific abnormal location.
このように、プロセス装置の異常の有無の判定は、Q特徴量とT2統計量とを用い、Q特徴量とT2統計量の少なくとも一方が閾値を越えると、プロセス装置の異常があると推測できる。但し、Q特徴量,T2統計量が閾値を越えた場合であっても、プロセス装置以外の外因その他の理由から異常の値を示す可能性もあるので、本実施形態では、プロセス装置の異常発生の通知は、係るQ特徴量やT2統計量が閾値を越えた現象が連続してN回続いたときに行なうようにした。 Thus, determination of the presence or absence of abnormality of the process equipment, using the Q characteristic quantity and T 2 statistic, when at least one of Q characteristic quantity and T 2 statistic exceeds the threshold, if there is abnormality in the processing device I can guess. However, Q feature amount, even if the T 2 statistic exceeds the threshold value, since there is a possibility that indicates the value of the abnormality from exogenous other reasons other than the process device, in this embodiment, abnormality of the process equipment notification of occurrence, Q characteristic quantity and T 2 statistic according is to perform when the phenomenon exceeding the threshold value has continued N times in a row.
PLSに関連する異常検出要因分析ルール編集部25の具体的な処理機能は、図5に示すフローチャートを実行するようになっている。まず、すでに収集されたルール構築用のプロセスデータと正常/異常を含む検査結果データをPLS法で分析し、予測モデルを得る(S41)。次いで、同データから統計量Q,T2を算出する(S42)。そして、上記予測モデルと統計量Q,T2と異常判断のための各しきい値をレシピIDとともにルールとして登録する(S43)。なお、処理ステップS41とS42は、モデル化装置14で実行しても良い。
The specific processing function of the abnormality detection factor analysis
異常判定部24は、製品の異常の有無等を判定するプロセス結果異常判定部24′と、プロセス装置自体の異常の有無等を判定する装置異常判定部24″とを備えている。これら各判定部24′,24″は、それぞれ独立して同時に稼働できるようになっており、これにより、異常判定部24では、プロセス結果異常判定(製品異常判定)や装置状態異常判定など複数の異常判定が同時に行なうことができる。
The
図6に示すように、プロセス結果異常判定部24′は、異常分析部24′aと、異常プロセスデータ保存部24′bと、異常通知部24′cと、判定結果表示部24′dと、判定結果保存部24′eと、を備えている。異常分析部24′aは、異常検出要因分析ルールデータ記憶部26に格納された異常検出要因分析ルールを用い、プロセス特徴量データ記憶部23から読み出したプロセス特徴量に従って異常判定を行なう。
As shown in FIG. 6, the process result
図7に示すように、装置異常判定部24″は、異常分析部24″aと、異常プロセスデータ保存部24″bと、異常通知部24″cと、判定結果表示部24″dと、判定結果保存部24″eと、を備えている。異常分析部24″aは、異常検出要因分析ルールデータ記憶部26に格納された異常検出要因分析ルールを用い、プロセス特徴量データ記憶部23から読み出したプロセス特徴量に従って異常判定を行なう。
As shown in FIG. 7, the apparatus
図6と図7を比較すると明らかなように、プロセス結果異常判定部24′と、装置異常判定部24″とは、基本的な構成は同じにしており、異常分析部24′a,24″aで用いる異常検出要因分析ルールが相違する。
6 and 7, the process result
このプロセス結果異常判定部24′の異常分析部24′aで実行される異常判定は、プロセスを実行した結果生成される製品の異常の有無と、異常要因分析の両方である。また、装置異常判定部24″の異常分析部24″aで実行される異常判定は、プロセス装置(プロセス状態)の異常の有無と、異常要因分析の両方である。各異常分析部24′a,24″aの具体的な処理アルゴリズムは後述する。
The abnormality determination performed by the
異常プロセスデータ保存部24′b,24″bは、異常分析部24′a,24″aで異常が検出された場合に、その異常と判定されたウエハについてのプロセスデータをプロセスデータ記憶部21から読み出すとともに、異常プロセスデータとして異常プロセスデータ記憶部27に保存する。このとき、異常判定結果(yの値)を関連づけて登録しても良い。
The abnormal process
異常通知部24′c,24″cは、異常分析部24′a,24″aで異常が検出された場合に、指定された異常表示装置2に対して異常メッセージを出力する(異常通知)。出力する異常メッセージは、異常検出要因分析ルールデータ記憶部26に格納されている。また、異常通知部24′c,24″cは、指定された異常通知先に対して指定された方法で異常メッセージを出力する機能も備える。一例としては、異常出力部24′c,24″cは、指定されたアドレスに対してメール送信をする。出力する異常メッセージは、異常検出要因分析ルールデータ記憶部26に格納されている。通知先は、ルール毎に指定できる。
The
判定結果表示部24′d,24″dは、具体的な異常判定結果を、指定された表示形態で異常表示装置2に表示させる。また、異常要因分析を行なった場合、寄与率等の詳細データも併せて出力する。
The determination
判定結果保存部24′d,24″dは、異常分析部24′a,24″aにおける異常判定の結果を判定結果データとして判定結果データ記憶部28に保存する。つまり、異常判定の結果は、PLS予測値や予測値寄与率、Q,T2統計量などとともに保存され、異常表示装置等から検索することができる。この判定結果データは、全ての判定結果を保存しても良いし、異常と判定された場合のみを保存するようにしてもよい。
The determination
プロセス結果異常判定部24′の異常分析部24′aの具体的な処理機能は、図8,図9に示すフローチャートのようになっている。プロセスデータ編集部22は、1枚葉分の製品のプロセスデータを収集し(S1)、そのプロセスデータからプロセス特徴量を算出する(S2)。算出したプロセス特徴量は、プロセス特徴量データ記憶部23に格納される。
Specific processing functions of the abnormality analysis unit 24'a of the process result abnormality determination unit 24 'are as shown in the flowcharts of FIGS. The process
異常分析部24′aは、プロセス特徴量データ記憶部23にアクセスし、1つの製品IDをキーにして1枚葉分のプロセス特徴量データを抽出し、そのレシピIDを取得する。そして、異常分析部24′aは、異常検出要因分析ルールデータ記憶部26にアクセスし、取得したレシピIDに対応する異常検出要因分析ルールを取得する(S3)。
The abnormality analysis unit 24'a accesses the process feature value
異常分析部24′aは、取得したプロセス特徴量と異常検出要因分析ルールに基づき、プロセス結果予測値(yの値)と予測値寄与率とQ統計量とT2統計量とを算出する(S4)。異常分析部24′aは、Qが正常範囲か否かを判断し(S5)、正常範囲内の場合にはQの異常カウンタのカウント値を0にリセットし(S6)、正常範囲外の場合にはQの異常カウンタのカウント値を1インクリメントする(S7)。同様に異常分析部24′aは、T2が正常範囲か否かを判断し(S8)、正常範囲内の場合にはT2の異常カウンタのカウント値を0にリセットし(S9)、正常範囲外の場合にはT2の異常カウンタのカウント値を1インクリメントする(S10)。
The
異常分析部24′aは、QおよびT2の異常カウンタのカウント値が共に0であるか否かを判断し(S11)、何れも0の場合には、プロセス状態を正常状態と判定し(S12)、少なくとも一方が0でない場合にはプロセス状態を異常状態と判定する(S13)。 Fault analysis unit 24'a the count value of the abnormality counter of Q and T 2 is determined whether both of them are 0 (S11), when none of the 0 determines the process state to a normal state ( S12) If at least one is not 0, the process state is determined as an abnormal state (S13).
プロセス状態が正常な場合、異常分析部24′aは、プロセス処理結果予測値(PLS予測値等)が正常範囲か否かを判断し(S14)、正常範囲内の場合にはプロセス処理結果予測値(PLS予測値等)の異常カウンタのカウント値を0にリセットし(S15)、正常範囲外の場合にはプロセス処理結果予測値(PLS予測値等)の異常カウンタのカウント値を1インクリメントする(S16)。
When the process state is normal, the
上記の処理ステップS17或いはS18を実行後、異常分析部24aは、プロセス処理結果予測値(PLS予測値等)の異常カウンタのカウント値が指定回数未満か否かを判断し(S17)、指定回数以上の場合は、プロセス結果予測値、予測値寄与率、Q,T2統計量を通知する(S18)。 After executing the processing step S17 or S18, the abnormality analysis unit 24a determines whether or not the count value of the abnormality counter of the process processing result predicted value (PLS predicted value or the like) is less than the specified number (S17). In the above case, the process result predicted value, the predicted value contribution rate, and the Q and T 2 statistics are notified (S18).
このように、プロセス結果異常判定部24′の異常分析部24′aにおいてプロセス状態の異常の有無を判定するようにしたのは、例えば、プロセス装置に実装したセンサ等が故障していたり、プロセスを実行する機器に異常が生じていたりするなどのプロセス状態が異常状態の場合には、正しいプロセス結果の予測を行なうことができないため、処理ステップS4からS13を実行することで係る異常状態である場合を排除するようにした。これにより、プロセス装置が正常に動作し、収集されたプロセスデータがプロセス装置におけるプロセス状態を正確に反映していることが保証された上で、PLSによるプロセス処理結果を予測し、その結果を通知することができる。
As described above, the
なお、上記の“正確に反映すること”が保証されればよいとした場合、処理ステップS12,S13は、特になくても良い。また、プロセス状態が異常の場合、異常分析部24′aは、QまたはT2の異常カウンタのカウント値が指定回数未満か否かを判断し、指定回数以上の場合は、プロセス状態(重大)異常として寄与率と共に通知する機能を持たせても良い。 Note that the processing steps S12 and S13 are not particularly required if the above-mentioned “accurate reflection” is guaranteed. Also, if the process state is abnormal, the abnormality analysis unit 24'a determines whether less than the count value specified number of abnormality counter of Q or T 2, if the above specified number, the process state (critical) A function of notifying the abnormality with the contribution rate may be provided.
異常の通知は、予め設定された判定条件に対応する異常通知情報に従って異常を通知する。具体的には、異常出力部24′cが、予め設定された異常表示装置2に対してメッセージを出力したり、予め設定された異常通知先にメール送信したりすること等により異常を通知する。通知する内容は、異常検出要因分析ルールデータ記憶部26に格納された異常表示情報と、レシピIDに加え、発生日時情報や異常通知IDを付加する。
The notification of abnormality notifies the abnormality according to the abnormality notification information corresponding to the preset determination condition. Specifically, the
装置異常判定部24″の異常分析部24″aの具体的な処理機能は、図10,図11に示すフローチャートのようになっている。プロセスデータ編集部22は、1枚葉分の製品のプロセスデータを収集し(S21)、そのプロセスデータからプロセス特徴量を算出する(S22)。算出したプロセス特徴量は、プロセス特徴量データ記憶部23に格納される。
The specific processing functions of the
異常分析部24″aは、プロセス特徴量データ記憶部23にアクセスし、1つの製品IDをキーにして1枚葉分のプロセス特徴量データを抽出し、そのレシピIDを取得する。そして、異常分析部24″aは、異常検出要因分析ルールデータ記憶部26にアクセスし、取得したレシピIDに対応する異常検出要因分析ルールを取得する(S23)。
The
異常分析部24″aは、取得したプロセス特徴量と異常検出要因分析ルールに基づき、Q統計量とT2統計量とを算出する(S24)。異常分析部24″aは、Qが正常範囲か否かを判断し(S25)、正常範囲内の場合にはQの異常カウンタのカウント値を0にリセットし(S26)、正常範囲外の場合にはQの異常カウンタのカウント値を1インクリメントする(S27)。同様に異常分析部24″aは、T2が正常範囲か否かを判断し(S8)、正常範囲内の場合にはT2の異常カウンタのカウント値を0にリセットし(S9)、正常範囲外の場合にはT2の異常カウンタのカウント値を1インクリメントする(S30)。
The
異常分析部24″aは、QおよびT2の異常カウンタのカウント値が共に0であるか否かを判断し(S31)、何れも0の場合には、プロセス状態を正常状態と判定し(S32)、少なくとも一方が0でない場合にはプロセス状態を異常状態と判定する(S33)。
次いで、プロセス状態が異常の場合、異常判定部24″aは、QまたはT2の異常カウンタのカウント値が指定回数未満か否かを判断し(S34)、指定回数以上の場合は、プロセス状態(重大)異常として寄与率と共に通知する(S35)。
Then, if the process state is abnormal, the
異常の通知は、予め設定された判定条件に対応する異常通知情報に従って異常を通知する。具体的には、異常出力部24′cが、予め設定された異常表示装置2に対してメッセージを出力したり、予め設定された異常通知先にメール送信等により通知する。通知する内容は、異常検出要因分析ルールデータ記憶部26に格納された異常表示情報と、レシピIDに加え、発生日時情報や異常通知IDを付加する。
The notification of abnormality notifies the abnormality according to the abnormality notification information corresponding to the preset determination condition. Specifically, the
異常通知に基づいて異常表示装置2の表示装置に表示される表示例としては、図12に示すものがある。図12の表示画面は、装置状態異常判定結果画面の一例を示している。異常表示装置2は、プロセス装置(プロセス状態)の異常通知並びに判定結果を受信した場合、各状態の表示エリアのメッセージを「異常」とする。また、受信した異常通知の履歴を記憶しておき、その履歴情報もあわせて表示する。また、図12は、プロセス装置についての表示画面の一例を示したが、プロセス結果異常についても同様に表示することができる。
An example of display displayed on the display device of the
さらに、異常表示装置2は、図12に示す現在の状態を示す異常モニタと履歴情報の表示に限ることはなく、図13に示すように、予測値トレンドを表示したり、図14に示すように、予測値高寄与率要因を表示したり、図15に示すように、高寄与率の要因トレンドを表示したり、図16に示すように、高寄与率要因の時系列生データを表示するなど、各種の表示形態をとることができる。なお、図13から図16は、プロセス結果異常表示例を示す
Furthermore, the
20 異常検出装置
21 プロセスデータ記憶部
22 プロセスデータ編集部
23 プロセス特徴量データ記憶部
24 異常判定部
24′ プロセス結果異常判定部
24″ 装置異常判定部
24′a,24″a 異常分析部
24′b,24″b 異常プロセスデータ保存部
24′c,24″c 異常通知部
24′d,24″d 判定結果出力部
24′e,24″e 判定結果保存部
25 異常検出要因分析ルール編集部
26 異常検出要因分析ルールデータ記憶部
27 異常プロセスデータ記憶部
28 判定結果データ記憶部
20
Claims (7)
前記時系列のプロセスデータを記憶するプロセスデータ記憶手段と、
そのプロセスデータ記憶手段に格納されたプロセスデータからプロセス特徴量を抽出するプロセスデータ編集手段と、
プロセス特徴量から前記製造システムにおける異常検出を行なうための異常検出ルールを記憶する異常検出ルールデータ記憶手段と、
前記異常検出ルールにより、前記プロセス特徴量から前記プロセスに関する異常の有無を判定する複数の異常判定手段と、
を備え、
前記複数の異常判定手段は、同時に実行可能に構成され、
前記複数の異常判定手段のうちの少なくとも一つは、目的変数を必要とする異常検出ルールにより異常の有無を判定するものとし、
前記複数の異常判定手段のうちの別の一つは、目的変数を必要としない異常検出ルールにより異常の有無を判定するものとした
ことを特徴とするプロセス異常検出装置。 In a manufacturing system composed of one or a plurality of manufacturing apparatuses, an abnormality detection apparatus that detects a process abnormality based on process data obtained during process execution,
Process data storage means for storing the time-series process data;
Process data editing means for extracting process feature values from the process data stored in the process data storage means;
An anomaly detection rule data storage means for storing an anomaly detection rule for detecting an anomaly in the manufacturing system from a process feature;
A plurality of abnormality determination means for determining presence / absence of abnormality related to the process from the process feature amount by the abnormality detection rule,
With
The plurality of abnormality determination means are configured to be executable simultaneously,
At least one of the plurality of abnormality determination means shall determine the presence or absence of abnormality by an abnormality detection rule that requires an objective variable,
Another one of the plurality of abnormality determination means is configured to determine whether or not there is an abnormality based on an abnormality detection rule that does not require an objective variable.
時系列のプロセスデータを取得してプロセスデータ記憶手段に格納するステップと、
そのプロセスデータ記憶手段に格納されたプロセスデータからプロセス特徴量を抽出するステップと、
その抽出したプロセス特徴量から前記プロセスに関する異常の有無を判定する異常判定ステップと、
を実行するものであり、
前記異常判定ステップは、目的変数を必要とする異常検出ルールにより異常の有無を判定する処理と、目的変数を必要としない異常検出ルールにより異常の有無を判定する処理と、を、それぞれ同時に実行することを特徴とするプロセス異常検出方法。 In a manufacturing system composed of one or a plurality of manufacturing apparatuses, a method in a process abnormality detecting apparatus for detecting a process abnormality based on process data obtained during process execution,
Acquiring time series process data and storing it in the process data storage means;
Extracting a process feature amount from the process data stored in the process data storage means;
An abnormality determination step for determining whether or not there is an abnormality related to the process from the extracted process feature value;
Is to execute
In the abnormality determination step, a process for determining the presence / absence of an abnormality by an abnormality detection rule that requires an objective variable and a process for determining the presence / absence of an abnormality by an abnormality detection rule that does not require an objective variable are simultaneously executed. Process abnormality detection method characterized by the above.
そのプロセスデータ記憶手段に格納された時系列のプロセスデータからプロセス特徴量を抽出するプロセスデータ編集手段、
目的変数を必要とする異常検出ルールにより、前記プロセス特徴量から前記プロセスに関する異常の有無を判定する異常判定手段、
その異常判定手段と同時に実行され、目的変数を必要としない異常検出ルールにより、前記プロセス特徴量から前記プロセスに関する異常の有無を判定する別の異常判定手段、
として機能させるためのプログラム。 Computer
Process data editing means for extracting process feature values from time-series process data stored in the process data storage means;
An abnormality determination means for determining presence / absence of an abnormality related to the process from the process feature amount by an abnormality detection rule that requires an objective variable;
Another abnormality determining means that is executed at the same time as the abnormality determining means and determines whether or not there is an abnormality related to the process from the process feature amount by an abnormality detection rule that does not require an objective variable.
Program to function as.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007221036A JP2009054843A (en) | 2007-08-28 | 2007-08-28 | Device, method and program for process abnormality detection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007221036A JP2009054843A (en) | 2007-08-28 | 2007-08-28 | Device, method and program for process abnormality detection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009054843A true JP2009054843A (en) | 2009-03-12 |
Family
ID=40505657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007221036A Withdrawn JP2009054843A (en) | 2007-08-28 | 2007-08-28 | Device, method and program for process abnormality detection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009054843A (en) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012186213A (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing system, management apparatus and data analysis method |
WO2014041971A1 (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-20 | オムロン株式会社 | Monitoring device, monitoring method, program, and recording medium |
JP2017117110A (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 横河電機株式会社 | Field apparatus, setting device, and setting program |
JP2017161991A (en) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | 三菱重工業株式会社 | Quality evaluation system, quality evaluation method and program |
JP2017194951A (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | 株式会社日立国際電気 | Substrate processing device, device management controller, and program |
JP2018005855A (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | 株式会社リコー | Diagnosis device, diagnosis system, diagnosis method and program |
JP2018085956A (en) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 株式会社大坪鉄工 | Dried laver production system |
JP2018116545A (en) * | 2017-01-19 | 2018-07-26 | オムロン株式会社 | Prediction model creating device, production facility monitoring system, and production facility monitoring method |
JP2019128704A (en) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 三菱重工業株式会社 | Facility state monitoring device and facility state monitoring method |
WO2019187155A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 日本電気株式会社 | Information processing device, information processing method, and program |
JP2020095425A (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 横河電機株式会社 | Detecting device, detecting method, and detecting program |
US10719577B2 (en) | 2014-12-05 | 2020-07-21 | Nec Corporation | System analyzing device, system analyzing method and storage medium |
US11086304B2 (en) | 2016-04-19 | 2021-08-10 | Kokusai Electric Corporation | Substrate processing in a process chamber for semiconductor manufacturing and apparatus management controller with error analysis |
CN113614253A (en) * | 2019-04-03 | 2021-11-05 | 杰富意钢铁株式会社 | Blast furnace abnormality determination device, blast furnace abnormality determination method, and blast furnace operation method |
CN114265390A (en) * | 2021-12-22 | 2022-04-01 | 苏州华星光电技术有限公司 | Equipment data acquisition diagnosis method and device, server and storage medium |
WO2022091639A1 (en) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | Jfeスチール株式会社 | Abnormality diagnosing model construction method, abnormality diagnosing method, abnormality diagnosing model construction device, and abnormality diagnosing device |
WO2023073859A1 (en) * | 2021-10-28 | 2023-05-04 | 日本電信電話株式会社 | Inference device, inference method and inference program |
-
2007
- 2007-08-28 JP JP2007221036A patent/JP2009054843A/en not_active Withdrawn
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012186213A (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing system, management apparatus and data analysis method |
WO2014041971A1 (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-20 | オムロン株式会社 | Monitoring device, monitoring method, program, and recording medium |
JP2014056509A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Omron Corp | Monitoring device, monitoring method, program, and recording medium |
US9494932B2 (en) | 2012-09-13 | 2016-11-15 | Omron Corporation | Monitoring device, monitoring method, and recording medium |
US10719577B2 (en) | 2014-12-05 | 2020-07-21 | Nec Corporation | System analyzing device, system analyzing method and storage medium |
JP2017117110A (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 横河電機株式会社 | Field apparatus, setting device, and setting program |
JP2017161991A (en) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | 三菱重工業株式会社 | Quality evaluation system, quality evaluation method and program |
JP2020077881A (en) * | 2016-04-19 | 2020-05-21 | 株式会社Kokusai Electric | Substrate processing apparatus, apparatus management controller, method of manufacturing semiconductor device, and program |
JP2017194951A (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | 株式会社日立国際電気 | Substrate processing device, device management controller, and program |
US11086304B2 (en) | 2016-04-19 | 2021-08-10 | Kokusai Electric Corporation | Substrate processing in a process chamber for semiconductor manufacturing and apparatus management controller with error analysis |
JP2018005855A (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | 株式会社リコー | Diagnosis device, diagnosis system, diagnosis method and program |
JP2018085956A (en) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 株式会社大坪鉄工 | Dried laver production system |
JP2018116545A (en) * | 2017-01-19 | 2018-07-26 | オムロン株式会社 | Prediction model creating device, production facility monitoring system, and production facility monitoring method |
US11106197B2 (en) | 2017-01-19 | 2021-08-31 | Omron Corporation | Prediction model creation apparatus, production facility monitoring system, and production facility monitoring method |
US10935458B2 (en) | 2018-01-23 | 2021-03-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Facility condition monitoring device and facility condition monitoring method |
JP2019128704A (en) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 三菱重工業株式会社 | Facility state monitoring device and facility state monitoring method |
JPWO2019187155A1 (en) * | 2018-03-30 | 2021-02-12 | 日本電気株式会社 | Information processing equipment, information processing methods and programs |
WO2019187155A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 日本電気株式会社 | Information processing device, information processing method, and program |
JP2020095425A (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 横河電機株式会社 | Detecting device, detecting method, and detecting program |
US11392737B2 (en) | 2018-12-12 | 2022-07-19 | Yokogawa Electric Corporation | Detection apparatus, detection method, and recording medium that records detection program |
CN113614253A (en) * | 2019-04-03 | 2021-11-05 | 杰富意钢铁株式会社 | Blast furnace abnormality determination device, blast furnace abnormality determination method, and blast furnace operation method |
WO2022091639A1 (en) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | Jfeスチール株式会社 | Abnormality diagnosing model construction method, abnormality diagnosing method, abnormality diagnosing model construction device, and abnormality diagnosing device |
WO2023073859A1 (en) * | 2021-10-28 | 2023-05-04 | 日本電信電話株式会社 | Inference device, inference method and inference program |
CN114265390A (en) * | 2021-12-22 | 2022-04-01 | 苏州华星光电技术有限公司 | Equipment data acquisition diagnosis method and device, server and storage medium |
CN114265390B (en) * | 2021-12-22 | 2024-02-20 | 苏州华星光电技术有限公司 | Equipment data acquisition diagnosis method, device, server and storage medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009054843A (en) | Device, method and program for process abnormality detection | |
JP2007250748A (en) | Apparatus, method and program of analyzing process abnormality | |
JP2007165721A (en) | Process abnormality analyzing device, and program | |
JP2007219692A (en) | Process abnormality analyzing device, process abnormality analyzing system and program | |
TWI632443B (en) | Apparatus for determining importance of abnormal data and method for determining importance of abnormal data | |
Kim et al. | Machine learning-based novelty detection for faulty wafer detection in semiconductor manufacturing | |
JP4878085B2 (en) | Management method for manufacturing process | |
TWI412906B (en) | Manufacturing execution system with virtual-metrology capabilities and manufacturing system including the same | |
US20050159835A1 (en) | Device for and method of creating a model for determining relationship between process and quality | |
JP2008072047A (en) | Model preparing device, analyzing device for process abnormality, and those method and program | |
JP2009020717A (en) | State monitoring method, state monitor and program | |
KR20190062739A (en) | Method, algorithm and device for Data analytics for predictive maintenance using multiple sensors | |
JPH0950949A (en) | Manufacture of product and production control calculation system for product | |
US20120116827A1 (en) | Plant analyzing system | |
EP3869424A1 (en) | Equipment failure diagnosis support system and equipment failure diagnosis support method | |
JP2000259223A (en) | Plant monitoring device | |
TWI632441B (en) | Prognostics method and device for processing apparatus | |
JP2009068946A (en) | Flaw sorting apparatus, flaw sorting method and program | |
KR102033810B1 (en) | System for monitoring failure of substrate processing apparatus, and method for monitoring failure of substrate processing apparatus | |
Huang et al. | Zero defect manufacturing of microsemiconductors–an application of machine learning and artificial intelligence | |
JP2021089116A (en) | Information processing device, information processing method, program and generation method for learned model | |
Lee et al. | Yield prediction through the event sequence analysis of the die attach process | |
JP2008071270A (en) | Process abnormality analyzing device, process abnormality analyzing method and program | |
JP2011065337A (en) | Traceability system and manufacturing process failure detecting method | |
JP2010092203A (en) | Failure detection device and failure detection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20101102 |